【摘要】目的获得具有高效脱氮性能的异养硝化-好氧反硝化（Heterotrophic nitrification - aerobic denitrification，HN-AD）功能菌株，构建生物电化学-同步硝化反硝化（bio-electrochemical systems - simultaneous nitrification and denitrification，BES-SND）耦合系统，实现脱氮效率的提升。方法从活性污泥中筛选HN-AD菌株，鉴定后通过摇瓶试验分析其脱氮性能。然后进一步研究碳源、C/N、溶解氧等外界因素对菌株同步硝化反硝化性能的影响。最后将菌株接种到微生物燃料电池（microbial fuel cells， MFCs）的生物阴极，分析低C/N条件下BES-SND体系的脱氮性能。结果从活性污泥中筛选出一株具有同步硝化反硝化性能的HN-AD菌株，命名为Alcaligenes aquatilis N3。确定该菌株发生SND反应的最适碳源为乙酸钠、C/N为20、溶解氧为3.70 mg·L~(-1)。在BES-SND脱氮体系中，C/N为2、4、6、8时，菌株A. aquatilis N3的TN去除率分别为20.51%、26.67%、37.76%和48.50%。在C/N=2的试验条件下，BES-SND系统的TN去除速率在第5天仍为1.79 mg·L~(-1)·d~(-1)。结论在低碳环境下，A. aquatilis N3菌株依然可以在BES-SND耦合脱氮体系中实现脱氮，降低了脱氮过程对碳源的依赖性，具有一定的实际环境应用潜力。